湿地土壤碳含量变化受湿地生态系统的植物群落类型、土壤理化性质、水文过程等多种因素的影响[160]，人类活动对土壤碳含量有重要影响[161]。影响土壤有机碳的因素主要可分为自然因素和人为因素。由于银川平原地处西北内陆地区，同时又是经济活动强度大的沿黄经济区，黄河从南向北贯穿，其土壤性质、湿地成因、植被及人类活动干扰程度不同，导致土壤有机碳的特征分布呈现显著的空间分异性。因此，研究区土壤有机碳分布特征受自然因素和人为因素共同影响，自然因素包括湿地成因、植被因子、气候因子、土壤理化性质。
6.4.1自然因素
6.4.1.1 湿地成因
银川平原湿地主要成因是黄河干流的引水灌溉，绝大部分湿地依赖于引入黄河水或通过其渠道、农田渗漏为地下水补给，以及黄河河床水流对地下水的侧向补给，环境均一性较差，导致碳蓄积的能力空间变化较大[100]。河流湿地SOC含量较湖泊湿地低，这和湿地成因有关。河流湿地是流体湿地，其土壤的形成不断受到黄河水泛滥改道和尾闾摆动的影响，土壤有机碳的主要来源是植物残根，在土壤中埋藏较深，其分解速率较湖泊湿地小，导致土壤的碳元素不易积累。
6.4.1.2 植被因子
植物物质生产是影响湿地土壤有机碳累积平衡的一个重要因素。植物物质生产是生态系统重要的物质基础，也是碳素的重要生物源。植物生产的有机质进入土壤后，经过一系列分解转化过程，其中的一部分以有机碳形式储存在土壤中，因此，土壤有机碳的累积状况在很大程度上取决于植物物质生产输入的数量和分布[43]。植被生物量是影响土壤表层碳含量的决定性因素[135]，植被生物量对土壤有机碳含量起着决定性的作用[93，154]，这也是本研究中土壤SOC含量均随土层深度增加而逐渐降低的主要原因。河流湿地SOC密度较低，主要因为河流湿地土壤的形成不断受到黄河水冲刷的影响，且河岸边植被根系不发达，生物量低，导致土壤的碳元素不易积累。沼泽湿地SOC密度较湖泊湿地和河流湿地高，差异显著，主要因为沼泽湿地优势种为芦苇，且覆盖度在90%以上，沼泽湿地芦苇为高碳输入—低碳输出，具有较高的生产力，且枯落物完全返还于土壤，湿地土壤经常处于过湿的水饱和状态，抑制有机质分解[136]，其土壤碳汇能力大；另一方面，大量水生植物残体沉积也可能导致沼泽湿地SOC密度高[137]，表明植被生物量对有机碳积累影响大。在0~40 cm土壤中，四种不同类型湿地碳密度差异与湿地植被覆盖度有关[137~138]，沼泽湿地碳密度较高，主要因为沼泽湿地中植被覆盖度较高，且植被淹水频率较高，有利于土壤碳的储存[139]。不同类型湿地土壤有机碳差异较大，可能原因在于不同类型湿地的植被生物量差异性大，使植物的光合固碳作用差异明显，且有些潮湿地区，人为干扰少，植物生物量大，枯枝落叶掉落及根系分泌基质多，促进了有机质积累。此外，湿地土壤碳储量受植被类型的植被功能性状决定了土壤中的碳输入数量和形式。同时，植被种类对有机碳的分解产生影响，植被种类决定土壤微生物的性状、活性及数量，通过影响微生物活性、数量对土壤有机碳分解产生作用。植被种类组成决定了湿地生态系统的碳储量潜力，同时影响湿地的碳汇能力。
6.4.1.3 水分条件
水分是湿地最重要的生态特征因子之一。湿地中水分条件特别是水位的变化常常是影响元素迁移、转化和累积的决定性因素。土壤有机碳的累积取决于生产与分解之间的平衡，由于湿地生态系统具有较高的生产力，因此，有机质分解的快慢往往是左右其累积状况的主要因素[142]。沼泽湿地表层土壤（0～40 cm）有机碳含量（基于2000～2014年的计算结果，下同）高于其他3种湿地，因为沼泽湿地处于季节性淹水带，土壤水分经常饱和或过饱和，厌氧还原条件抑制了有机质的分解，加之植被覆盖度高，有利于有机碳的累积[96]。一些河流湿地的河漫滩及河流阶地，土壤经常喷水，而丰水期频繁的洪泛作用使湿地维持了较长时间的淹水[143]，淹水强度较大，植被生长稠密，产生大量的根系脱落物和分泌物，土壤有机碳含量丰富。一些湖泊湿地边缘土壤处于无淹水带，土壤含水量较小，强氧化条件促进了土壤微生物对有机质的耗氧分解，加之人类的干扰较大，植物的残余较少，不利于有机碳的累积。
6.4.1.4 土壤埋化性质及其营养元素的影响
湿地有机碳是其重要的结构性物质，具有良好的指示作用[144]，能够用来指示湿地碳储量[160]。湿地土壤C、N、P含量及生态化学计量特征直接或间接地影响湿地态系统碳汇潜力[162]，因此，湿地土壤理化性质及其营养元素是湿地有机质分解过程的重要制约因素。由表6-8可以看出，土壤SOC与土壤含水量之间呈显著正相关（P<0.01），TN与p H显著负相关（P<0.05）。土壤有机碳与土壤中的总氮含量呈显著的正相关关系；SOC和TP的相关性不显著，土壤C/N与SOC含量相关性显著，土壤C/N对SOC含量的影响较大。土壤理化性质中，土壤容重与土壤有机碳含量呈显著的负相关，表明容重越高，土壤有机碳含量越低，这与已有的研究成果相同[165]；土壤全盐和土壤p H值与土壤有机碳相关性不显著。
6.4.1.5 气候因子
气候因子是土壤有机碳的主要影响因子，气候因素与土壤有机碳密度有密切的相关关系[148]，主要通过温度和降水对土壤有机碳含量产生影响[98]。研究发现，陆地土壤有机碳密度一般随着降水的增加而增加；相同降水量条件下，有机碳密度随着温度的升高而降低。一般温度越低，年降水量越高，土壤有机碳积累越多。一方面，温度通过影响植物的生长来决定输入到土壤中植物残体的量，由于温度增加能促进土壤有机碳的分解，从而使得土壤有机碳密度随着温度的增加而下降[98，152]。按照全球尺度的研究结果，如果年均温度增加1℃，土壤有机碳密度将下降3.3%[160]。另一方面，土壤湿度影响微生物活性，在一定范围内，温度升高可以增强突然细胞内的酶活性，促进土壤呼吸，使储存的有机碳分解，释放CO2。银川平原地区温度较高，降水量少，影响了有机碳含量。
表6-8 土壤SOC、TN、TP及C/N、C/P、N/P与环境因子的相关性分析
*：表示显著相关（P<0.05），**：表示极显著相关（P<0.01）
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